JP2005079571A - Sectional zero-phase-sequence current transformer - Google Patents
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Description
本発明は低圧の分電盤内等に使用する分割型零相変流器に関するものである。 The present invention relates to a split type zero phase current transformer used in a low voltage distribution board or the like.
分割型零相変流器は電気を止めないで分電盤内に取り付けることができる。従ってトランスのB種接地線で地絡事故を検出した場合に、分割型零相変流器を使用して分電盤内で事故フィーダを探査していくと事故点の早期発見が可能である。 The split type zero-phase current transformer can be installed in the distribution board without stopping electricity. Therefore, when a ground fault is detected with the transformer class B grounding wire, it is possible to detect the fault point early by exploring the fault feeder in the distribution board using a split-type zero-phase current transformer. .
キュービクルや分電盤内の配線は一列に配置されている場合がある。このような用途として分割トラック型ZCTがる。分割型零相変流器は窓の形状が長方形であることと磁路に分割箇所があるために残留電流特性が悪い。そのため、特性を向上させるために、鉄心の回りに使用する磁気シールドは一般的に非分割のものよりも多く施されている。この結果仕上がり寸法は大きく、しかも重く、高価になっている。 The wiring in cubicles and distribution boards may be arranged in a row. As such an application, there is a divided track type ZCT. The split-type zero-phase current transformer has poor residual current characteristics due to the rectangular shape of the window and the split location in the magnetic path. Therefore, in order to improve the characteristics, the magnetic shield used around the iron core is generally provided more than the non-divided one. As a result, the finished dimensions are large, heavy, and expensive.
これらの問題を解決させる方法として、2次コイルを1次電流に接近したコイル毎に独立させて3つのコイルとし、それらを並列接続させる方式がある。1次電流によって鉄心内に漏れ磁束が生じ、この漏れ磁束は2次コイルと鎖交し誘起電圧により2次巻線相互間に循環電流を流す。この電流によって発生する磁束は1次電流の漏れ磁束を低減させ、残留電流を減少させる。(特許文献1、2)。
解決しようとする問題点は3つのコイルを使用した分割トラック型ZCTでもまだ残留電流が大きいということである。なぜ3つのコイルを使用した分割トラック型ZCTでは残留電流が生じるかを説明する。 The problem to be solved is that the residual current is still large even in the split track type ZCT using three coils. The reason why the residual current is generated in the split track type ZCT using three coils will be described.
上記従来の3つのコイルを使用した方式を図1に示す。1次導体A、B、Cは一列に配置されている。IA、IB、ICは1次電流である。鉄心1の回りに2次巻線が巻かれている。コイル2は1次電流IAによる漏れ磁束と多く鎖交する。同様にコイル3a、3bは1次電流IBによる漏れ磁束と多く鎖交する。コイル4も1次電流ICによる漏れ磁束と多く鎖交する。コイル2の巻数とコイル3aと3bとの巻数の和とコイル4の巻数はいずれも同じであり、線材導体径も同じである。 FIG. 1 shows a system using the above three conventional coils. The primary conductors A, B, and C are arranged in a line. IA, IB, and IC are primary currents. A secondary winding is wound around the
1次電流は図1(2)に示すように低圧の3相平衡電流とする。このとき、例としてコイル2と鎖交する磁束を考えてみる。コイル2と鎖交する磁束は1次電流IAからのものφA、1次電流IBからのものφB、ICからのものφCがある。これらの鎖交磁束の和は一つの鎖交磁束φaとして表すことができる。コイル3a、3bと鎖交する磁束も各1次電流からの磁束の和としてφb、コイル4と鎖交する磁束もφcとして表すことができる。各コイルは一つの磁束との鎖交磁束として表わせるので、各コイルは1相の電流からの磁束による影響と表すことができる。すなわち図2(1)に示すように3つの空隙をもったCTの組合わせと考えることができる。このときの1次電流をIa、Ib、Icとすると図1(2)に示す電流IA、IB、ICと、このIa、Ib、Icとの関係は図2(2)に表すことができる。コイル2に影響する電流Iaは1次電流IAからの影響分(IA)、IBからの影響分(IBA)、ICからの影響分(ICA)のベクトル和で表せる。Ib、Icも同様に各1次電流の成分(IB)、(ICB)、(IAB)、(IC)、(IAC)、(IBC)のベクトル和で表せる。零相電流が含まれていないときはIA+IB+IC=0である。同様にIa+Ib+Ic=0である。図2(1)を等価回路で表すと図3のようになる。N2は各コイルの巻数、I0は零相電流、Zeは励磁インピーダンス、Irsは2次側に流れる残留電流である。rはコイルの抵抗値、rbは3a+3bの抵抗値である。3並列巻線のときはrb=rである。図3の等価回路から残留電流Irsを求めると(1)式が得られる。
The primary current is a low-voltage three-phase balanced current as shown in FIG. At this time, consider the magnetic flux interlinking with the
ここで零相電流I0が流れた時の2次側に流れる電流をIO2とするとI02は次式より求まる。
ここで
である。Ze≫Z2、Ze≫m2、よりIrsの1次換算残留電流Irは次式となる。
Here, assuming that the current flowing on the secondary side when the zero-phase current I 0 flows is I O2 , I 02 is obtained from the following equation.
here
It is. From Z e >> Z 2 , Z e >> m 2 , the primary equivalent residual current Ir of I rs is given by the following equation.
ここで各コイル内の磁界の強さのに磁路長を乗算させた和はアンペアの周回積分の法則から0となり残留電流も0となる。しかし出力電圧に変えるためには係数として透磁率が関係し、透磁率は軟磁性材(通常鉄ニッケル合金のパーマロイPC材使用)の磁界の大きさによって変化する。図1のような配置ではコイル2とコイル3aの箇所では等価1次電流IaとIbの大きさは異なる。等価1次電流Iaによるコイル2との鎖交磁束が磁気飽和未満の0.2〜0.3T(テスラ)のときにはコイル3aとの鎖交磁束を比べるとφa:φb≒5:1である。このときφaの透磁率をμa、φbの透磁率をμbとするとこの比はμa:μb≒2:1である。よって(4)式は各コイル内の透磁率が異なることによってma≠mbとなり残留電流が生じる。 Here, the sum obtained by multiplying the magnetic field strength in each coil by the magnetic path length is 0 and the residual current is also 0 based on the law of circulatory integration of amperes. However, in order to change to the output voltage, the magnetic permeability is related as a coefficient, and the magnetic permeability changes depending on the magnitude of the magnetic field of the soft magnetic material (usually using a permalloy PC material of iron-nickel alloy). In the arrangement as shown in FIG. 1, the magnitudes of the equivalent primary currents Ia and Ib are different between the
本発明は上記課題を解決するために、IB付近に巻くコイル3a、3bはお互いに独立したコイルとし、これに2箇所のIA、IB付近に巻回された2つのコイルを加え計4つのコイルを並列結線させた。 In the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, the coils 3a and 3b wound around the IB are independent from each other, and two coils wound around the IA and IB are added to the coils 3a and 3b. Were connected in parallel.
本発明は4つのコイルを使用することにより残留電流を3つのときに比べて小さくすることができる。4つのコイルによりより(4)式に示すrbはrb=r/2となる。mbはmaに比べて透磁率の大きさの違いμa:μb≒2:1よりmb≒(1/2)maが得られ次式が求まる。
これにより(4)式の〔〕内は0に近づくことができる。In the present invention, the residual current can be reduced by using four coils as compared with the case of using three coils. With the four coils, rb shown in the equation (4) becomes rb = r / 2. As for mb, mb≈ (1/2) ma is obtained from the difference in the magnitude of magnetic permeability compared to ma, μa: μb≈2: 1, and the following equation is obtained.
As a result, the value in [] in equation (4) can approach zero.
図6に発明の効果を示す。図6は横軸にコイルの並列接続数を示し、縦軸は残留電流を示す。コイルの並列接続数の1は図5(1)、接続数2は図5(2)、接続数3は図3、接続数4は図4、接続数5は図5(3)の結線を示している。接続数4のときが残留電流が最小になる。これによって鉄心及びシールド材の使用料が従来と同じならば残留電流は1/2になる。また残留電流特性が同じにするならば従来方式の鉄心又はシールドの断面積を約1/2にすることができる。すなわち小型、軽量化、及び鉄心(通常ニッケル合金の軟磁性材)の使用量が低減でき省資源が計ることができる。低コストが実現できる。 FIG. 6 shows the effect of the invention. In FIG. 6, the horizontal axis represents the number of coils connected in parallel, and the vertical axis represents the residual current. The number of parallel connections of the coil is 1 in FIG. 5 (1), the number of connections is 2 in FIG. 5 (2), the number of connections is 3 in FIG. 3, the number of connections is 4 in FIG. Show. When the number of connections is 4, the residual current is minimized. As a result, if the usage fee of the iron core and the shielding material is the same as the conventional one, the residual current is halved. If the residual current characteristics are the same, the cross-sectional area of the conventional core or shield can be reduced to about ½. That is, the size and weight can be reduced, and the amount of iron core (usually a soft magnetic material of nickel alloy) can be reduced, saving resources. Low cost can be realized.
分割型トラック型ZCTの窓内に配置された1次導体IA、IB、ICにおいてIB近い長径方向の2辺に巻くコイルはできるだけ均一に巻き1つのコイルの中間点が1次導体IBに最も接近した位置になるようにコイルの位置をきめる。4つのコイルは巻き数を同じにする。 In the primary conductors IA, IB, and IC arranged in the divided track type ZCT window, the coil wound on the two sides in the major axis direction close to IB is wound as uniformly as possible, and the intermediate point of one coil is closest to the primary conductor IB. Determine the position of the coil so that The four coils have the same number of turns.
図4は本発明の分割トラック型ZCTの構成を示したものである。1次導体IB付近に巻くコイル3a、3bは巻数、巻き線材の導体径をコイル2と巻数、線材とも同じとした。したがって4つのコイルとも巻数、線材とも同じにして、出力を並列接続させた。図4は1次導体IA、IB、ICに対して長方形の形状を示したが楕円型の場合でもコイルの巻き方は同じ巻き方、結線で同じ効果がある。 FIG. 4 shows the structure of the divided track type ZCT of the present invention. The coils 3a and 3b wound in the vicinity of the primary conductor IB have the same number of turns and the same conductor diameter as that of the
A、B、C・・・トラック型ZCTの窓内に一列に配置された1次電流用の1次導体
IA、IB、IC・・・3相1次平衡電流
1・・・トラック型ZCTの鉄心
2・・・3並列巻線において鉄心がAに接近した部分に巻いたコイル
3a・・・3並列巻線において鉄心がBに接近した2つの部分のうち一方側に巻いたコイル
3b・・・3並列巻線において鉄心がBに接近した2つの部分のうち3a側に対してもう一方側に巻いたコイル
4・・・3並列巻線において鉄心がCに接近した部分に巻いたコイル
φA・・・1次電流IAから発生するコイル2と鎖交する磁束
φB・・・1次電流IBから発生するコイル2と鎖交する磁束
φC・・・1次電流ICから発生するコイル2と鎖交する磁束
r・・・一つコイルの直流抵抗値
Ia・・・コイル2と鎖交する磁束が一つの電流によって発生した磁束としたときのその電流
Ib・・・コイル3a、3bと鎖交する磁束が一つの電流によって発生した磁束としたときのその電流
Ic・・・コイル4と鎖交する磁束が一つの電流によって発生した磁束としたときのその電流
φa・・・磁束φA、φB、φCの和で電流Iaによりコイル2と鎖交する磁束
φb・・・電流Ibによりコイル3a、3bと鎖交する磁束
φc・・・電流Icによりコイル4と鎖交する磁束
ma・・・電流Iaに対してのコイル2の相互インダクタンス
mb・・・電流Ibに対してのコイル2の相互インダクタンス
mc・・・電流Icに対してのコイル2の相互インダクタンス
(IA)・・・コイル2の磁束にあたえる電流IAの成分
(IBA)・・・コイル2の磁束にあたえる電流IBの成分
(ICA)・・・コイル2の磁束にあたえる電流ICの成分
(IB)・・・コイル2の磁束にあたえる電流IBの成分
(IAB)・・・コイル2の磁束にあたえる電流IAの成分
(ICB)・・・コイル2の磁束にあたえる電流ICの成分
(IC)・・・コイル2の磁束にあたえる電流ICの成分
(IAC)・・・コイル2の磁束にあたえる電流IAの成分
(IBC)・・・コイル2の磁束にあたえる電流IBの成分
N2・・・一つのコイルの巻数
I0・・・零相電流
Ze・・・零相変流器の励磁インピーダンス
Irs・・・残留電流A, B, C: primary conductors IA, IB, IC for primary current arranged in a line in a window of the track type ZCT 1-phase primary balanced current 1 ... of the track type ZCT Coil 3a wound around the part where the iron core approaches A in the
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GB2416626A (en) * | 2004-07-27 | 2006-02-01 | Baker Hughes Inc | Inductive coupler arrangement |
CN102074336A (en) * | 2010-12-09 | 2011-05-25 | 天津市百利纽泰克电气科技有限公司 | Heavy-current non-boss primary conductor of transformer |
CN103354161A (en) * | 2013-08-02 | 2013-10-16 | 苏州贝腾特电子科技有限公司 | High-voltage transformer |
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GB2416626A (en) * | 2004-07-27 | 2006-02-01 | Baker Hughes Inc | Inductive coupler arrangement |
GB2416626B (en) * | 2004-07-27 | 2007-08-08 | Baker Hughes Inc | Armored flat cable signalling and instrument power acquisition |
CN102074336A (en) * | 2010-12-09 | 2011-05-25 | 天津市百利纽泰克电气科技有限公司 | Heavy-current non-boss primary conductor of transformer |
CN103354161A (en) * | 2013-08-02 | 2013-10-16 | 苏州贝腾特电子科技有限公司 | High-voltage transformer |
CN105261469A (en) * | 2013-08-02 | 2016-01-20 | 胡小青 | Multifunctional high-voltage transformer |
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